本發(fā)明涉及血壓測(cè)量，尤其是一種mc-teng傳感器的制備方法及血壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前的血壓監(jiān)測(cè)方法存在局限性；其中，心電圖儀、心臟超聲和靜脈插管等設(shè)備精確，但其體積龐大且需要專業(yè)操作，不適合家庭使用；袖帶式血壓計(jì)已被證明準(zhǔn)確且實(shí)用，但其依賴于壓迫血管來測(cè)量，可能使患者感到不適，因此需要無創(chuàng)且方便的監(jiān)測(cè)解決方案。一種實(shí)施例中，使用ppg傳感器檢測(cè)身體外圍區(qū)域脈搏波，但是該方案易受外部光干擾、膚色變化和其他環(huán)境因素的影響，這可能會(huì)影響血壓的準(zhǔn)確性。另一些實(shí)施例使用壓阻式傳感器感知身體外圍脈搏波，但是這些傳感器需要在外部施加電源才能產(chǎn)生電信號(hào)，增大了可穿戴設(shè)備的功耗。另一些實(shí)施例使用摩擦電納米發(fā)電機(jī)(teng)傳感器，teng傳感器能夠在外部負(fù)載下直接產(chǎn)生電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了高效的檢測(cè)和記錄。相關(guān)技術(shù)中，通常通過光刻技術(shù)制備復(fù)雜微結(jié)構(gòu)以提升監(jiān)測(cè)靈敏度，存在成本較高，不利于teng傳感器的廣泛使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于至少一定程度上解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。

2、為此，本發(fā)明的目的在于提供一種低成本的mc-teng傳感器的制備方法及血壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

3、為了達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明實(shí)施例所采取的技術(shù)方案包括如下幾個(gè)方面：

4、一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種mc-teng傳感器的制備方法，包括：提供一基底，并在所述基底上平鋪pdms；在所述pdms上平鋪多孔膜，并進(jìn)行固化處理，以形成空洞；在所述空洞上涂抹復(fù)合材料，進(jìn)行旋涂處理，以使所述復(fù)合材料填充所述空洞；所述復(fù)合材料包括cnt和pdms；刮掉所述多孔膜表面的所述復(fù)合材料，進(jìn)行固化處理；將所述多孔膜從所述pdms剝離，翻轉(zhuǎn)后平鋪于金屬基底；并通過等離子刻蝕進(jìn)行清洗，形成微米柱結(jié)構(gòu)；在所述微米柱結(jié)構(gòu)的表面覆蓋金屬層，并通過切割處理，與摩擦層組裝形成mc-teng傳感器。本申請(qǐng)實(shí)施例通過多孔膜模板和等離子刻蝕協(xié)同結(jié)合，制備mc-teng傳感器；有利于降低制備成本，促進(jìn)teng傳感器的應(yīng)用廣泛性。

5、另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的mc-teng傳感器的制備方法，還可以具有以下附加的技術(shù)特征：

6、進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例的mc-teng傳感器的制備方法，所述多孔膜包括pet多孔膜，所述pet多孔膜需要確定的參數(shù)包括：所述pet多孔膜的孔徑為450nm至20um；所述pet多孔膜的密度為4x104至1x108個(gè)/cm2。

7、進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述等離子刻蝕需要確定的參數(shù)包括：氧氣氣流量為90至110ml/min；rf射頻的功率為90至110w；所述方法還包括：

8、刻蝕時(shí)間越長(zhǎng)，形成的微米柱高度越高；

9、所需的所述刻蝕時(shí)間與所述rf射頻的功率成反比；所需的所述刻蝕時(shí)間與所述氧氣氣流量成反比。

10、進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述與摩擦層組裝形成mc-teng傳感器，包括：

11、在所述微米柱結(jié)構(gòu)的基底上，通過加熱加壓的方式連接電極線，形成正摩擦層；

12、另取一多孔膜，在所述多孔膜的表面覆蓋金屬層，制作為負(fù)摩擦電層電極；

13、在所述正摩擦層與所述負(fù)摩擦電層電極之間插入一負(fù)摩擦層材料fep，封裝成mc-teng傳感器。

14、進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述復(fù)合材料中cnt與pdms的重量比為0至1/8，且所述mc-teng傳感器的輸出性能隨cnt比重的增大而增強(qiáng)；所述旋涂處理過程的參數(shù)包括：旋涂的速度為500r/min至2000r/min，旋涂的時(shí)長(zhǎng)為60s至300s。

15、另一方面，本發(fā)明實(shí)施例提出了一種血壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：

16、通過如上述的mc-teng傳感器的制備方法制備的mc-teng傳感器，用于獲取監(jiān)測(cè)對(duì)象的脈搏波信號(hào)；

17、模擬前端模塊，用于獲取所述監(jiān)測(cè)對(duì)象的ecg信號(hào)；

18、控制模塊，用于采集所述脈搏波信號(hào)和所述ecg信號(hào)，并根據(jù)所述脈搏波信號(hào)和所述ecg信號(hào)，確定所述監(jiān)測(cè)對(duì)象的血壓。

19、進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例的血壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述控制模塊還用于：

20、根據(jù)袖帶血壓計(jì)測(cè)量得到的參考血壓值，建立與參考脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，完成血壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)同一測(cè)試對(duì)象進(jìn)行血壓測(cè)量的校準(zhǔn)；

21、根據(jù)一段時(shí)間的所述脈搏波信號(hào)和所述ecg信號(hào)，確定待測(cè)血壓的脈搏傳輸時(shí)間，并基于所述參考血壓值和所述參考脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間，確定所述監(jiān)測(cè)對(duì)象的血壓。

22、進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例的血壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括：

23、放大電路，用于放大所述mc-teng傳感器測(cè)得的脈搏波信號(hào)；

24、所述放大電路包括運(yùn)算放大器，所述mc-teng傳感器連接所述運(yùn)算放大器的反相輸入端，所述運(yùn)算放大器的反相輸入端通過阻容連接所述運(yùn)算放大器的輸出端；第一電源通過第一電阻連接所述運(yùn)算放大器的同相輸入端，所述運(yùn)算放大器的同相輸入端通過第二電阻接地。

25、進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例的血壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括：

26、終端，用于展示所述脈搏波信號(hào)、所述ecg信號(hào)、血壓值及變化曲線；

27、藍(lán)牙模塊，用于所述控制模塊與所述終端之間的數(shù)據(jù)傳輸。

28、另一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種mc-teng傳感器，通過如上述的mc-teng傳感器的制備方法制備，用于如上述的血壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

29、本發(fā)明實(shí)施例提供的方法包括：提供一基底，并在所述基底上平鋪pdms；在所述pdms上平鋪多孔膜，并進(jìn)行固化處理，以形成空洞；在所述空洞上涂抹復(fù)合材料，進(jìn)行旋涂處理，以使所述復(fù)合材料填充所述空洞；所述復(fù)合材料包括cnt和pdms；刮掉所述多孔膜表面的所述復(fù)合材料，進(jìn)行固化處理；將所述多孔膜從所述pdms剝離，翻轉(zhuǎn)后平鋪于金屬基底；并通過等離子刻蝕進(jìn)行清洗，形成微米柱結(jié)構(gòu)；在所述微米柱結(jié)構(gòu)的表面覆蓋金屬層，并通過切割處理，與摩擦層組裝形成mc-teng傳感器。本申請(qǐng)實(shí)施例通過多孔膜模板和等離子刻蝕協(xié)同結(jié)合，制備mc-teng傳感器；有利于降低制備成本，促進(jìn)teng傳感器的應(yīng)用廣泛性。

技術(shù)特征：

1.一種mc-teng傳感器的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的mc-teng傳感器的制備方法，其特征在于，所述多孔膜包括pet多孔膜，所述pet多孔膜需要確定的參數(shù)包括：所述pet多孔膜的孔徑為450nm至20um；所述pet多孔膜的密度為4x104至1x108個(gè)/cm2。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的mc-teng傳感器的制備方法，其特征在于，所述等離子刻蝕需要確定的參數(shù)包括：氧氣氣流量為90至110ml/min；rf射頻的功率為90至110w；所述方法還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的mc-teng傳感器的制備方法，其特征在于，所述與摩擦層組裝形成mc-teng傳感器，包括：在所述微米柱結(jié)構(gòu)的基底上，通過加熱加壓的方式連接電極線，形成正摩擦層；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的mc-teng傳感器的制備方法，其特征在于，所述復(fù)合材料中cnt與pdms的重量比為0至1/8，且所述mc-teng傳感器的輸出性能隨cnt比重的增大而增強(qiáng)；旋涂處理過程的參數(shù)包括：旋涂的速度為500r/min至2000r/min，旋涂的時(shí)長(zhǎng)為60s至300s。

6.一種血壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的血壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊還用于：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的血壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的血壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括：

10.一種mc-teng傳感器，其特征在于，通過如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的mc-teng傳感器的制備方法制備，用于如權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的血壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種MC?TENG傳感器的制備方法及血壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該方法包括：提供一基底，并在所述基底上平鋪PDMS；在所述PDMS上平鋪多孔膜，并進(jìn)行固化處理，以形成空洞；在所述空洞上涂抹復(fù)合材料，進(jìn)行旋涂處理，以使所述復(fù)合材料填充所述空洞；刮掉所述多孔膜表面的所述復(fù)合材料，進(jìn)行固化處理；將所述多孔膜從所述PDMS剝離，翻轉(zhuǎn)后平鋪于金屬基底；并通過等離子刻蝕進(jìn)行清洗，形成微米柱結(jié)構(gòu)；在所述微米柱結(jié)構(gòu)的表面覆蓋金屬層，并通過切割處理，與摩擦層組裝形成MC?TENG傳感器。本申請(qǐng)實(shí)施例有利于降低制備成本，促進(jìn)TENG傳感器的應(yīng)用廣泛性。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于血壓測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)。

技術(shù)研發(fā)人員：謝曦,張濤,姚傳捷,徐興元,陳惠琄
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中山大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17